Sulatettu kvartsilasi: Ominaisuudet, sovellukset ja osto-opas | Nantong Xiangyang

Pumppulaserikkuna fotoniikkakokoonpanossa on juuri epäonnistunut 200 000 lämpösyklin jälkeen. Vikaraportti viittaa natriumin migraatioon ja devitrifikaatioon borosilikaattiikkunassa. Tämä on toistuva ongelma, kun tavallista lasia käytetään syvä-UV- tai korkean lämpötilan optisissa järjestelmissä. Sulatettu kvartsilasi ei petä tällä tavalla. Se on olennaisesti puhdasta piidioksidia (SiO2) amorfisessa muodossa, ja sen jatkuva piidioksidiverkosto antaa sille noin kuusi kertaa pienemmän lämpölaajenemiskertoimen kuin borosilikaattilasilla. Se välittää valoa syvästä ultraviolettisäteilystä keski-infrapunan läpi ja vastustaa kemiallista hyökkäystä, joka hajottaa standardilasia. Siksi puolijohdekäsittely, valolitografia, spektroskopia ja korkean lämpötilan havaintojärjestelmät määrittelevät sulatetun kvartsilasin standardiratkaisuksi. Tässä oppaassa kerrotaan, mitä sulatettu kvartsilasi on, miten sitä verrataan muihin lasiperheisiin ja mitä sinun tulee tarkistaa ennen kuin määrität sen järjestelmääsi.

Mikä on sulatettu kvartsilasi?

Sulatettu kvartsilasi on ei-kiteinen lasi, joka on valmistettu lähes puhtaasta piidioksidista. Tavallisessa floatlasissa verkon modifiointiaineet, kuten natrium, kalium ja kalsium, hajottavat piidioksidiverkoston ja luovat heikompia sidosrakenteita. Sulatussa kvartsilasissa verkko pysyy jatkuvana SiO2-kehyksenä. Tämä runko on fyysinen syy materiaalin korkean pehmenemispisteen, alhaisen lämpölaajenemisen, syvän UV-läpäisyn ja kemiallisen kestävyyden takana.

Valmistusreitti vaikuttaa myös lopullisiin ominaisuuksiin. Sulatettu kvartsi alkaa normaalisti luonnollisesta kvartsikiteestä, joka murskataan ja sulatetaan noin 2000 °C:ssa. Sulattu piidioksidi alkaa synteettisestä esiasteesta, kuten piitetrakloridista, joka hydrolysoituu liekissä tai plasmassa. Molemmat tuotteet ovat amorfista SiO2:ta, mutta synteettisellä sulatetulla piidioksidilla on korkeampi puhtaus ja säädellympi hydroksyylipitoisuus. Monissa optisissa ikkunoissa, substraatti- ja suodatinsovelluksissa kokeneen prosessorin sulatettu kvartsilasi tarjoaa tarvittavan siirto- ja lämpöstabiilisuuden halvemmalla kuin synteettinen sulatettu piidioksidi.

Nantong Xiangyang Optical Element Co., Ltd.:ssä väritön kvartsi optinen lasi on yksi värittömistä optisista lasituotteista, joita käsittelemme ja toimitamme. Se on saatavana levy-, levy- ja muotoiltuina muodoissa optisille suodattimille, ikkunoille, prismille ja substraateille.

Väritön kvartsioptinen lasi korkean lämpötilan optisiin järjestelmiin Tämä sulatettu kvartsilasi tarjoaa erinomaisen läpinäkyvyyden, alhaisen kromaattisen aberraation ja korkean läpäisykyvyn, ja se sopii tarkkuusinstrumentteihin, laserjärjestelmiin ja optisiin linsseihin, jotka vaativat lämpöstabiilisuutta. Näytä tuote →

Sulatettu kvartsi vs. sulatettu piidioksidi vs. standardilasi

Vertailutaulukko on nopein tapa sijoittaa sulatettu kvartsilasi oikeaan luokkaan. Tärkeimmät muuttujat ovat puhtaus, UV-läpäisy, lämpöstabiilisuus, kemiallinen kestävyys ja suhteellinen hinta.

Käytännön ominaisuus on, että borosilikaattilasi on edelleen hyödyllinen laboratoriolasien ja yleisten ikkunoiden valmistukseen, ja natronkalkkilasi sopii päivittäiseen lasitukseen. Mutta jos järjestelmäsi tarvitsee toimivaa lähetystä 185 nm asti tai jatkuvaa toimintaa yli 450 °C:ssa, kumpikaan materiaali ei ole riittävä. Sulatetut kvartsilasisillat, jotka eroavat toisistaan ​​kohtuullisilla kustannuksilla ja todistetulla optisella suorituskyvyllä.

Sulatetun kvartsilasin tärkeimmät ominaisuudet

Optiset insinöörit tarkistavat ensin kaksi ominaisuutta: lämpölaajenemisen ja spektrin läpäisyn. Alla oleva pylväskaavio näyttää, kuinka sulatetun kvartsilasin lämpölaajenemiskerroin (CTE) vertautuu yleisiin vaihtoehtoihin.

Sulatetun kvartsilasin CTE on noin 0,55 × 10 ^-6 /K. Se on noin kuusi kertaa pienempi kuin borosilikaattilasi ja kuusitoista kertaa pienempi kuin natriumkalkkilasi. Käytännössä 100 mm sulatettu kvartsiikkuna muuttaa mitat noin 0,005 mm kuumennettaessa 100 K:een, kun taas kalkkikalkki-ikkuna kasvaa lähes 0,09 mm. Kun komponenttien on pysyttävä kohdistuksessa jatkuvassa lämmityksessä, tämä ero ratkaisee, pysyykö järjestelmä toleranssissa.

Seuraava suorituskykytekijä on spektriläpäisy. Alla olevassa kaaviossa verrataan sulatetun kvartsin, borosilikaattilasin ja natronkalkkilasin läpäisykäyriä 200–2000 nm:n alueella.

Sama materiaali tarjoaa myös jatkuvan lähetyksen 185 nm:stä keski-infrapunaan, ja absorptio on mitätön 200–2000 nm alueella. Tämän laajakaistaisen läpinäkyvyyden vuoksi spektroskopiassa, laserjärjestelmissä ja fotolitografiassa käytetään sulatettua kvartsia ikkuna-, prisma- ja substraattimateriaalina. Hapettavassa ympäristössä se voi toimia jatkuvasti 1100 °C:ssa, ja lyhyet poikkeamat 1300 °C:seen ovat mahdollisia asianmukaisella tuella.

Kuinka sulatettua kvartsilasia valmistetaan?

Tuotantoreitti jakautuu luonnonkvartsin sulatukseen ja synteettiseen kerrostukseen. Sulatetun kvartsin tapauksessa prosessi alkaa puhdistetulla luonnonkvartsikiteellä, joka murskataan valvottuun kokoon ja sulatetaan sitten jatkuvassa uunissa noin 2000 °C:ssa. Sula virtaa platina- tai keraamisesta suuttimesta ja jäähdytetään hitaasti, jotta vältetään lasin muodostuminen. Alla oleva isometrinen rakenne kuvaa levymuotoa, jota useimmat optiset komponentit käyttävät.

Sulamisen ja hitaan jäähdytyksen jälkeen lasi käy läpi leikkaamisen, karkean hionnan ja hienokiillotuksen. Optisten komponenttien lopullinen pinnan laatu saavuttaa yleensä 40/20 scratch-dig tai parempi, ja tasaisuus on säädetty murto-osaan aallonpituudesta. Tarkastus kattaa kahtaistaittavuuden, kuplasisällön ja lähetyksen niillä aallonpituuksilla, joilla asiakas käyttää komponenttia.

Synteettisessä reitissä piitetrakloridi hydrolysoidaan korkean lämpötilan liekissä tai plasmassa SiO2:n kerrostamiseksi suoraan. Tuloksena oleva sulatettu piidioksidi sisältää vähemmän metallisia epäpuhtauksia, ja se voidaan suunnitella tietylle OH-pitoisuudelle, millä on merkitystä, kun sovellus tarvitsee korkeaa läpäisyä lähellä 2,7 µm. Käsittelykustannukset ovat kuitenkin huomattavasti korkeammat kuin sulatetun kvartsin, joten valinta riippuu tarvittavasta spektrikaistasta ja budjetista.

Missä sulatettua kvartsilasia käytetään?

Sulatettu kvartsilasi siirtyy raaka-aineesta arvokkaiksi lopputuotteiksi useilla teknologia-aloilla.

• Puolijohdekäsittely: kvartsiikkunat, ikkunat ja uunin komponentit käsittelevät toistuvia lämpökiertoja ja syövyttäviä kaasuja.
• UV-fotolitografia: maskin substraatit ja linssiikkunat vaativat syvän UV-läpäisyn minimaalisella absorptiokyvyllä.
• Spektroskopia: kyvetit ja näytekennot tarvitsevat laajan spektrin läpinäkyvyyden tarkkojen analyysitulosten saamiseksi.
• Laserjärjestelmät: säteenjakajat ja suojaikkunat käyttävät materiaalia luotettavana optisena välineenä.
• Korkean lämpötilan näkölasit: uunin tarkkailuportit tarvitsevat lämpöshokin ja oksidatiivisen hyökkäyksen kestävyyttä.
• Tarkkuusoptiikka: prismat, peilit ja suodatinmateriaalit hyötyvät alhaisesta lämpösäröstä ja tasaisesta taitekertoimesta.

Yrityksille, jotka tarvitsevat sulatettua kvartsilasia näihin sovelluksiin, oikean optisen kokemuksen omaavan prosessorin valinta on tärkeämpää kuin perushintojen vertailu. Meidän tuotantolaitos Nantong Xiangyangissa prosessoi väritöntä kvartsioptista lasia ja muita värittömiä optisia lasityyppejä asiakkaiden piirustuksiin sekä kotimaisille että vientiasiakkaille.

Kuinka valita laadukas sulatettu kvartsilasi

Lyhyt ostotarkistuslista on käytännössä hyödyllisempi kuin pitkä spesifikaatiolomake. Seuraavat viisi kohtaa kattavat päätökset, jotka vaikuttavat järjestelmän todelliseen suorituskykyyn.

1. Yhdistä lähetysvaatimus OH-sisältöön. UV-sovelluksissa matala-OH-sulatettu kvartsi antaa paremman syvän UV-läpäisyn. Keski-IR-käytössä korkea OH-pitoisuus voi vähentää absorptiota lähes 2,7 µm.
2. Vahvista lämpötiedot. Tarkista jatkuva käyttölämpötila ja lyhytaikainen huippu toimittajalta, koska pehmenemislämpötila riippuu puhtaudesta ja muovausmenetelmästä.
3. Tarkista pinnan laatu ja tasaisuus. Optisissa ikkunoissa 40/20 scratch-dig on yleinen lähtökohta. Jos komponentti joutuu laseronteloon, pyydä tiukempaa tasaisuutta ja pienempää aaltorintavirhettä.
4. Tarkista puhtaus ja kuplien sietokyky. Kuplien ja metallisten epäpuhtauksien esiintyminen vaikuttaa suoraan sirontaan ja imeytymiseen vaativissa järjestelmissä.
5. Kysy mukauttamisesta. Epätyypilliset koot, muotoillut prismat, reiät ja asennusurat ovat kaikki käytännöllisiä, kun toimittaja voi käsitellä lasia itse.

Tavallista UV-ikkunaa varten toimittajan tulee toimittaa dokumentoidut lähetystiedot. Lähetyskäyrän pyytäminen 185 nm:stä 2500 nm:iin antaa suoran vertailun järjestelmävaatimuksiin, mikä erottaa oikein käsitellyn lasin yleisestä materiaalilaadusta. Tästä oppaasta saat laajemman kuvan siitä, kuinka väritöntä optista lasia käytetään eri toimialoilla värittömät optiset lasisovellukset .

Ultravalkoinen väritön optinen lasi tarkkuuskuvaukseen Äärimmäisen vähäisen epäpuhtauspitoisuuden ja korkean läpinäkyvyyden ansiosta tämä ultravalkoinen lasi on ihanteellinen kameralinsseihin, mikroskooppeihin ja laserjärjestelmiin, joissa selkeät ja tarkat kuvat ovat välttämättömiä. Näytä tuote →

Kun sovellus vaatii pienintä mahdollista absorptiota näkyvän kaistan yli, ultravalkoinen väritön optinen lasi on sopiva vaihtoehto. Se säilyttää kiillotetun pinnan ja alhaisen kuplapitoisuuden tarkkoja kuvantamis- ja valaistusjärjestelmiä varten.

Usein kysytyt kysymykset